[发明专利]一种液体量可调且同时产多规格氧气产品的空分设备及生产方法

说明书

一种液体量可调且同时产多规格氧气产品的空分设备及生产方法，它至少包括：一套带中间冷却器的空气压缩机组和空气增压压缩机组、带冷却器的高、低温增压透平膨胀机组、一套低温液体泵；另外还包括空气预冷系统、分子筛纯化系统、换热系统、低温精馏分离系统、控制系统、后备系统等；采用高、低温增压透平膨胀机组增压端和膨胀端双串联模式，通过高、低温增压透平膨胀机组增压端的两级接力增压、冷却，膨胀端的两级接力膨胀制冷的流程组织形式，大大提高了单位标方膨胀空气的膨胀制冷量；通过高、低温增压透平膨胀机组的联用或切换、降负荷或升负荷等多种模式的切换，可大幅度调整液体产量，且调节灵活、工况稳定性好。

技术领域

本发明涉及一种液体量可调且同时产多规格氧气产品的空分设备及生产方法，特别涉及到在低温下对空气进行精馏分离得到不同产品的内压缩空气分离装置及生产方法，属于低温技术领域。

背景技术

低温精馏分离法是获得氧、氮、氩等工业气体和液体产品的主要方式之一。该技术以空气为原料，通过有效组织预冷、纯化、换热、精馏等工艺，实现空气组分的物理分离，其主要流程一般包括空气过滤系统、压缩系统、预冷系统、纯化系统、膨胀制冷系统、换热系统、低温精馏系统等。该工艺相比其他空气分离工艺，具有获得产品纯度高、装置规模大、连续运转时间长、运行稳定、可靠等优势，是应用最为广泛的空气分离工艺，其产品纯度一般可达到：氧≥99.6%，氮≥99.99%，氩≥99.999%等，装置规模可根据用户需求进行针对性的设计。

液体量可调型且同时产多种规格氧气产品的空分设备由于能耗低、多工况、液体量可调等优点，在冶金项目、气体投资用户、执行峰谷分时用电政策区域具有广泛的应用需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种在现有技术基础上进一步开发的、具备安全、稳定、可靠、能耗低等优点的、能够实现较大范围调整的液体量可调且同时产多规格氧气产品的空分设备及生产方法。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，一种液体量可调且同时产多规格氧气产品的空分设备，它至少包括：

a)、使用一套原料空气压缩机组和带冷却器的空气增压压缩机组，原料空气压缩机组将空气加压成一定压力的空气送入预冷和净化系统，空气增压压缩机组将出净化系统的空气增压至增压透平膨胀机组能够使用的中压空气和能够汽化液氧的中压空气；

b)、至少使用一套由增压机、冷却器及膨胀机组成的增压透平膨胀机组；

c)、对不同的流体进行换热的主换热器、过冷器；

d)、将分离用原料空气进行分离获得产品的精馏塔系统，该精馏塔系统由中压塔、主冷凝蒸发器、低压塔及其连接管道和阀门组成；

e)、将精馏塔分离出的液氧液氮增压至所需换热压力的低温液体泵组，低温液体泵组至少包括一台低温流程液氧泵；

g)、采用高、低温增压透平膨胀机组增压端和膨胀端双串联模式，通过高、低温增压透平膨胀机组增压端的两级接力增压、冷却，膨胀端的两级接力膨胀制冷，以提高单位标方膨胀空气的膨胀制冷量。

作为优选：它还包括一粗氩塔，从低压塔中部抽取一定量的氩馏分送入粗氩塔，氩馏分经粗氩塔精馏后得到粗氩气；

所述的净化系统主要由可切换的双筒分子筛吸附器构成；所述的精馏塔系统中，中压塔顶部设置有液氮出口，另在中压塔顶部设置有压力氮抽口，在低压塔底部设置有液氧出口，在低压塔的顶部设置有低压氮气出口，在低压塔上部设置有污氮气出口。

作为优选：它还包括一精氩塔，将经粗氩塔精馏后得到粗氩气送入精氩塔中部，经精氩塔精馏后在塔底部得到纯液氩。

一种利用所述的液体量可调且同时产多规格氧气产品的空分设备进行生产方法，所述的生产方法包括如下步骤：